異丙苯裝置分離丙烷的方法
2023-07-08 22:26:16 1
專利名稱：異丙苯裝置分離丙烷的方法
技術領域：
本發明涉及一種異丙苯裝置分離丙烷的方法。
背景技術：
異丙苯主要用於生產苯酚、丙酮、α -甲基苯乙烯、香料的原料，異丙苯也可以用於航空汽油的添加劑以及作為異丙苯過氧化氫、氧化促進劑等的原料，異丙苯還可以代替苯作為高抗爆性汽油組分以改善汽油的品質。製備異丙苯的原料是苯和丙烯。苯和丙烯首先在烴化反應器中進行烷基化反應， 烴化反應液中的多異丙苯經過分離後，再和苯混合進入反烴化反應器進行烷基轉移反應。 其中，苯參加反應是過量的，需要循環使用；而丙烯無論是聚合級丙烯，還是化學級丙烯，其中均含丙烷和輕質烴，若不分離排出，則會不斷積累，最終影響異丙苯的生產。UOP法製備異丙苯中分離丙烷的方法是原料苯首先送入脫丙烷塔分離出部分丙烷和輕質烴，含丙烷的苯進行熱交換後進入反應器參加反應生成異丙苯，反應後的烴化液送入分離塔，分離塔塔頂的丙烷和部分苯返回脫丙烷塔，脫丙烷塔塔頂分離出過量的丙烷，塔釜分離出循環所需的丙烷和苯再回到反應器。CDCUMENE法製備異丙苯中分離丙烷的方法是在反應器上部設置分離精餾塔，塔頂氣相物料經冷凝器冷凝除去丙烷和輕質烴以後再回流，反應器下部烴化液直接送後續分離精餾塔，不設脫苯塔。DOW法製備異丙苯中分離丙烷的方法是反應器流出的烴化液首先送入脫丙烷塔， 塔頂分離出丙烷和輕質烴，然後將塔釜物料送入脫苯塔。WASHINGTON法製備異丙苯中分離丙烷的方法是反應器流出的烴化液首先送入脫丙烷塔，塔頂分離出丙烷和輕質烴，然後將塔釜物料送入脫苯塔。中國專利CN1884239A和中國專利CN1915944A公開的製備異丙苯方法，其工藝流程都是反應器流出的烴化液首先送入脫丙烷塔，塔頂分離出丙烷和輕質烴，然後將塔釜物料送入脫苯塔。上述分離工藝過程的一個主要特徵為首先將烷基化反應後的物料送入脫丙烷塔， 塔頂分離出丙烷和輕質烴，然後將塔釜物料送入反應器或分離精餾塔。其存在一個共同缺點原料苯和反應器出口烴化液(該烴化液是原料苯和原料丙烯反應的生成物，原料丙烯中的丙烷沒有參與反應)首先經脫丙烷塔分離出丙烷和輕質烴，然後脫丙烷塔塔釜物料送入脫苯塔，故反應器出口烴化液或原料苯均全部通過脫丙烷塔，造成脫丙烷塔和冷凝器、再沸器設備尺寸大，工程投資高的問題；同時反應器出口烴化液或原料苯全部通過脫丙烷塔， 造成脫丙烷塔塔頂丙烷和輕質烴中夾帶苯，而且未完全脫除的丙烷和輕質烴的烴化液進入脫苯塔，使脫苯塔塔頂丙烷和輕質烴不凝性氣體中含大量苯，造成苯的損失，並且脫丙烷塔分離過程中塔頂消耗大量冷量、塔釜消耗大量熱量
發明內容
本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的脫丙烷塔設備尺寸大、投資高， 消耗冷量、熱量大，苯損失率高的問題，提供一種新的異丙苯裝置分離丙烷的方法。該方法具有脫丙烷塔設備尺寸小、投資低，消耗冷量、熱量小，苯損失率低的特點。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下一種異丙苯裝置分離丙烷的方法，包括以下步驟a)含苯、異丙苯、多異丙苯和丙烷的物流3進入脫苯塔1中部，經精餾分離後，塔頂得到物流4，塔中部側線抽出得到苯物流8，塔釜得到含異丙苯和多異丙苯的物流5，物流8 和物流5分別進入後續流程；b)物流4經油水分離後，得到物流6和水7 ；c)物流6進入脫丙烷塔2中部，經精餾分離後，塔頂得到含丙烷的物流9，塔釜得到含苯的物流10。上述技術方案中，脫苯塔1中部側線抽出苯物流的位置優選方案為在從下至上計算佔總塔板數62 92%的位置處。脫苯塔1的操作條件優選範圍為塔板數為35 85 塊，塔釜溫度為200 300°C，塔頂溫度為90 160°C，回流比為5 50，操作壓力為0. 05 0. 75MPa ；更優選範圍為塔板數為60 80塊，塔釜溫度為200 230°C，塔頂溫度為90 130°C，回流比為30 50，操作壓力為0. 20 0. 40MPa。脫丙烷塔2的操作條件優選範圍為塔板數為7 70塊，塔釜溫度為100 280°C，塔頂溫度為0 80°C，回流比為20 100，操作壓力為0. 4 1. 6MPa ；更優選範圍為塔板數為35 50塊，塔釜溫度為150 220°C，塔頂溫度為30 60°C，回流比為30 70，操作壓力為1. 0 1. 5MPa。所述含苯、異丙苯、多異丙苯和丙烷的物流優選方案為來自原料苯、烴化反應液和/或反烴化反應液。本發明方法中，所述壓力都指表壓。所述烴化液是苯和液相丙烯在烷基化反應器中反應後得到的反應液，其中以重量百分比計，異丙苯的含量為30 40%，多異丙苯的含量為20 40%，苯的含量為30 40%，丙烷的含量為0. 01 0. 02%。所述反烴化液是烴化液進入烷基轉移反應器反應後的產物，其中多異丙苯與苯進行了烷基轉移反應生成了異丙苯，以重量百分比計，異丙苯的含量為30 40%，多異丙苯的含量為15 35%，苯的含量為35 45%，丙烷的含量為0. 5 1. 5%。本發明方法首先將含苯、異丙苯、多異丙苯和丙烷的物流送入脫苯塔，塔頂分離出部分苯和全部丙烷，然後再將這部分物流送入脫丙烷塔分離出丙烷。由於處理量減小，使脫丙烷塔和冷凝器、再沸器設備尺寸減小，從而降低了工程投資。同時，含苯、異丙苯、多異丙苯和丙烷的物流中僅部分苯和全部丙烷通過脫丙烷塔，脫丙烷塔塔頂物流中不含苯，一方面使脫丙烷塔分離過程中塔頂消耗較少冷量、塔釜消耗較少熱量；另一方面，排放丙烷中夾帶的苯損失率降低10%，取得了較好的技術效果。
圖1為現有技術流程示意圖。圖2為本發明流程示意圖。圖1和圖2中，1為脫苯塔，2為脫丙烷塔，3為含苯、異丙苯、多異丙苯和丙烷的物流，4為脫苯塔塔頂物流，5為脫苯塔塔釜物流，6為含部分苯和全部丙烷的物流，7為水，8為脫苯塔側線抽出的苯物流，9為脫丙烷塔塔頂物流，10為脫丙烷塔塔釜物流。
圖1中，含苯、異丙苯、多異丙苯和丙烷的物流3進入脫丙烷塔2，經精餾分離後， 塔頂得到物流9，物流9中含丙烷和少量苯；塔釜得到物流10，物流10中含異丙苯、多異丙苯、苯和少量丙烷。物流10進入脫苯塔1，經精餾分離後，塔頂得到物流4，物流4中含苯和少量未分離的丙烷以及輕質烴不凝性氣體；塔中部側線抽出得到苯物流8循環使用；塔釜得到物流5，物流5中含異丙苯和多異丙苯。圖2中，含新鮮原料苯、異丙苯、多異丙苯和丙烷的物流3進入脫苯塔1中部，經精餾分離後，塔頂得到物流4，物流4中含部分水、苯、全部丙烷和輕質烴不凝性氣體；塔中部側線抽出得到苯物流8 ；塔釜得到物流5，物流5中含異丙苯和多異丙苯、但不含苯和丙烷； 物流8和物流5分別進入後續流程。物流4經油水分離後，得到物流6和水7。物流6進入脫丙烷塔2中部，經精餾分離後，塔頂得到物流9，物流9中含全部丙烷和輕質烴不凝性氣體、但不含苯；塔釜得到物流10，物流10中含苯、但不含丙烷。下面通過實施例對本發明作進一步闡述。
具體實施例方式對比例1按圖1所示流程，物流3由原料苯餾分、反烴化液和烴化液組成，分別進入脫丙烷塔2中部從上至下計算第8塊塔板、第20塊塔板和第32塊塔板進行精餾分離，塔頂得到物流9，物流9中含丙烷和少量苯；塔釜得到物流10，物流10中含異丙苯、多異丙苯、苯和少量丙烷。物流10進入脫苯塔1，經精餾分離後，塔頂得到物流4，物流4中含苯和少量未分離的丙烷以及輕質烴不凝性氣體；塔中部從下至上計算第49塊塔板位置處側線抽出分離得到苯物流8 ；塔釜得到物流5，物流5中含異丙苯和多異丙苯。脫苯塔1的操作條件塔釜溫度為205°C，塔頂溫度為91°C，塔頂壓力為0. 25MPa, 塔釜壓力為0. 29MPa,回流比為50。脫丙烷塔的操作條件塔釜溫度為225°C，塔頂溫度為 58°C，塔頂壓力為1. 20MPa，塔釜壓力為1. 24MPa，回流比為35。原料全部通過脫丙烷塔，造成脫丙烷塔和冷凝器、再沸器設備尺寸大，工程投資高。排放丙烷(物流9)中夾帶的苯損失率為10. 81%，原料以及各單元組份的重量百分比組成見表1。表 1
權利要求
1.一種異丙苯裝置分離丙烷的方法，包括以下步驟a)含苯、異丙苯、多異丙苯和丙烷的物流(3)進入脫苯塔(1)中部，經精餾分離後，塔頂得到物流G)，塔中部側線抽出得到苯物流(8)，塔釜得到含異丙苯和多異丙苯的物流(5)， 物流(8)和物流( 分別進入後續流程；b)物流(4)經油水分離後，得到物流(6)和水(7)；c)物流(6)進入脫丙烷塔O)中部，經精餾分離後，塔頂得到含丙烷的物流(9)，塔釜得到含苯的物流(10)。
2.根據權利要求1所述異丙苯裝置分離丙烷的方法，其特徵在於脫苯塔(1)中部側線抽出苯物流的位置在從下至上計算佔總塔板數62 92%的位置處。
3.根據權利要求1所述異丙苯裝置分離丙烷的方法，其特徵在於脫苯塔(1)的操作條件塔板數為35 85塊，塔釜溫度為200 300°C，塔頂溫度為90 160°C，回流比為5 50，操作壓力為0. 05 0. 75MPa。
4.根據權利要求3所述異丙苯裝置分離丙烷的方法，其特徵在於脫苯塔(1)的操作條件塔板數為60 80塊，塔釜溫度為200 230°C，塔頂溫度為90 130°C，回流比為30 50，操作壓力為0. 20 0. 40MPa。
5.根據權利要求1所述異丙苯裝置分離丙烷的方法，其特徵在於脫丙烷塔O)的操作條件塔板數為7 70塊，塔釜溫度為100 280°C，塔頂溫度為0 80°C，回流比為20 100，操作壓力為0. 4 1. 6MPa。
6.根據權利要求5所述異丙苯裝置分離丙烷的方法，其特徵在於脫丙烷塔O)的操作條件塔板數為35 50塊，塔釜溫度為150 220°C，塔頂溫度為30 60°C，回流比為 30 70，操作壓力為1. 0 1. 5MPa。
7.根據權利要求1所述異丙苯裝置分離丙烷的方法，其特徵在於所述含苯、異丙苯、多異丙苯和丙烷的物流(3)來自原料苯、烴化反應液和/或反烴化反應液。
全文摘要
本發明涉及一種異丙苯裝置分離丙烷的方法，主要解決現有技術中存在的脫丙烷塔設備尺寸大、投資高，消耗冷量、熱量大，苯損失率高的問題。本發明通過採用包括以下步驟a)含苯、異丙苯、多異丙苯和丙烷的物流3進入脫苯塔1中部，經精餾分離後，塔頂得到物流4，塔中部側線抽出得到苯物流8，塔釜得到含異丙苯和多異丙苯的物流5，物流8和物流5分別進入後續流程；b)物流4經油水分離後，得到物流6和水7；c)物流6進入脫丙烷塔2中部，經精餾分離後，塔頂得到含丙烷的物流9，塔釜得到含苯的物流10的技術方案較好地解決了該問題，可應用於異丙苯裝置分離丙烷的工業生產中。
文檔編號C07C15/085GK102442877SQ20101050481
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月12日 優先權日2010年10月12日
發明者何琨, 徐歆桐, 楊軍, 褚以健, 費建良, 鄭曉棟, 陳柯達 申請人:中國石化集團上海工程有限公司, 中國石油化工股份有限公司